TW201512274A - 用於容器之聚合材料 - Google Patents

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Abstract

描述一種用於製造聚合材料之配製物，包括高密度聚乙烯、一化學發泡劑以及其他可隨意的組分。

Description

用於容器之聚合材料 [優先權要求]
本申請根據35 U.S.C.§ 119(e)要求2013年7月12日提交的美國臨時申請案序號61/845,760和2013年8月26日提交的美國臨時申請案序號61/869,830的優先權，該等美國臨時申請案兩者都明確藉由引用結合在此。
本揭露涉及可以被成形以製造容器之聚合材料，並且具體來說絕熱的聚合材料。更具體來說，本揭露涉及基於聚合物之配製物，該等基於聚合物的配製物可以製造絕熱非芳香族聚合材料。
根據本揭露，一聚合材料包括一聚合樹脂和至少一種成泡劑。在示意性實施方式中，將聚合樹脂與成泡劑的一摻合物混合並且擠出或以其他方式成形以製造一絕熱非芳香族聚合材料。該絕熱非芳香族聚合材料具有低密度但對衝擊力具有抗性和/或可以耐受衝擊力。該低密度絕熱非芳香族聚合材料提供改進的容器。
在示意性實施方式中，一絕熱多孔非芳香族聚合材料包含一成泡劑和至少一種高密度基於聚乙烯的基體樹脂。該成泡劑可以包括一化學成核劑和一物理發泡劑。在一實施方式中，一基體樹脂可以是HDPE，它可以是原始HDPE、再磨研物或其混合物。
在示意性實施方式中，該絕熱多孔非芳香族聚合材料具有少於約0.9 克/立方釐米之密度。在示意性實施方式中，該絕熱多孔非芳香族聚合材料具有在約0.4克/立方釐米到約0.9克/立方釐米範圍內之密度。在示意性實施方式中，該絕熱多孔非芳香族聚合材料具有在約0.5克/立方釐米到約0.75克/立方釐米範圍內的一個密度。
在示意性實施方式中，將一根據本揭露基於聚乙烯之配製物加熱並且擠出以製造一管狀擠出物(在擠出過程中)，該管狀擠出物可以被成形以提供一絕熱多孔非芳香族聚合材料條帶。將呈一惰性氣體形式的一物理發泡劑引入到一熔融材料中，隨後使該管狀擠出物成形。在一說明性實施方式中，一輸送量(throughput)系統包括多型坯滴降。舉例來說，一擠出生產線以一個單一生產線開始並且然後分成2個、3個、4個、5個或更多個生產線用於多個型坯滴降。在示意性實施方式中，一根據本揭露製造之絕熱多孔非芳香族聚合材料可以被成形以製造一絕熱杯子或容器。在示意性實施方式中，聚乙烯樹脂用以形成該絕熱多孔非芳香族聚合材料。本揭露之額外特徵將在熟習該項技術者考慮例證如目前理解的本揭露的最佳執行模式的示意性實施方式後變得清楚。
圖1係未組裝密度測定設備之透視圖，展示部件(從左上方開始順時針)寶石支座、平臺、懸掛托架以及懸掛間隔物。
根據本揭露，描述一聚合材料。該聚合材料包括至少一種成泡劑和一聚合樹脂(即熱塑性聚烯烴)。在示意性實施方式中，將聚合樹脂與成泡劑的一摻合物混合並且擠出或以其他方式成形以製造一絕熱非芳香族聚合材料。該絕熱非芳香族聚合材料具有用於形成容器(例如杯子和瓶子)的應用。
在一示例性實施方式中，用以製造該絕熱多孔非芳香族聚合材料(ICNAPM)的基於聚合物的配製物包括至少一種聚合樹脂。該聚合材料 可以包括一種或多種基體樹脂。作為一實例，該絕熱多孔非芳香族聚合材料包含至少一種聚乙烯基體樹脂和一種或多種成泡劑。
在一個實例中，該基體樹脂係高密度聚乙烯(HDPE)。一HDPE基體樹脂可以是一HDPE均聚物或一HDPE共聚物。在另一個實例中，該基體樹脂係一單峰HDPE。在又另一個實例中，該基體樹脂係單峰高熔體強度HDPE。在再又另一個實例中，該基體樹脂係單峰高熔體強度HDPE，如DOW® DOWLEXTM IP 41 HDPE(獲自陶氏化學公司(The Dow Chemical Company))，它已經被電子束改性以提供長鏈分支和約0.25g/10min之熔體指數。單峰高熔體強度HDPE的另一個實例係EQUISTAR® ALATHON® H5520 HDPE共聚物(獲自里安德化學公司(Lyondell Chemical Company))，它已經被電子束改性以具有長鏈分支和約0.25g/10min的一個熔體指數。適合單峰HDPE的另一個實例係FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物(獲自台塑公司(Formosa Plastics Corporation))。在HDPE己烯共聚物的另一個適合實施方式中，該HDPE係Marlex® HHM 5502BN HDPE己烯共聚物(雪佛龍菲利浦化學公司(Chevron Phillips Chemical Company)，伍德蘭茲(The Woodlands)，德克薩斯州(TX))。
長鏈分支係指存在長度與連接到聚合物側鏈的主鏈長度相比相當或更大的聚合物側鏈(支鏈)。長鏈分支產生黏彈性鏈纏結(聚合物纏結)，所述纏結妨礙延伸或定向拉伸期間之流動並且提供應變硬化現象。
應變硬化現象可以藉由兩種分析方法來觀測。第一種分析方法係使用一延伸流變儀觀測應變硬化的存在。在於一延伸流變儀上延伸或定向流動期間，當聚合物纏結在線性黏彈性(LVE)條件下不允許聚合物流動時，將存在應變硬化。因此，該等聚合物纏結妨礙流動，並且如觀測為彎鉤形成，產生從LVE條件的偏離。應變硬化現象隨著應變和應變速率由於更快並且更嚴重的聚合物鏈纏結運動而增加而變得更嚴重。不具有長鏈分 支之原始聚合物將展現LVE流動特徵。相比之下，長鏈支化聚合物將展現應變硬化，並且這在相同測試條件下造成從原始聚合物的LVE流動特徵之偏離，從而提供彎鉤形成。
用以觀測長鏈分支的存在的第二種分析方法評估如根據ISO 16790測試的熔體強度資料，該標準藉由引用以其全文結合在此。已知熔體強度的量當與不具有長鏈分支的類似原始聚合物相比時與長鏈分支的存在直接相關。作為舉例，將Borealis DAPLOYTM WB140HMS聚丙烯(PP)(獲自北歐化工股份公司(Borealis AG))與具有類似分子量、多分散性指數以及其他物理特徵的其他聚合物相比。DAPLOYTM WB140HMS PP具有超過約36cN之熔體強度，而不具有長鏈分支的其他類似PP樹脂具有小於約10cN之熔體強度。
熔體流動指數(MFI)係一聚合物當熔融時的黏度之間接量度。該指數被定義為聚合物熔體將在10分鐘中因所施加的壓力而流動通過具有一具體直徑和長度的毛細管的品質，如ASTM D1238中所述。舉例來說，根據ASTM D1238，Marlex® HHM 5502BN HDPE己烯共聚物(雪佛龍菲利浦)具有0.35g/10min之熔體流動指數。一較大熔體指數值指示一較低黏度。較高分子量聚合物將黏性更大並且在相同條件下較少聚合物將流動，因此熔體指數將是一較小數目。
在某些示例性實施方式中，配製物可以包括兩種係HDPE之基體樹脂。配製物的一個示意性實例包括FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物的一第一基體樹脂(獲自台塑公司)和EQUISTAR® ALATHON® H5520 HDPE共聚物的一第二基體樹脂(獲自里安德化學公司)。在具有多於一個HDPE共聚物的實施方式中，取決於配製物中所希望的屬性，可以使用不同HDPE共聚物。舉例來說，一配製物可以包括經電子束改性的EQUISTAR® ALATHON® H5520和FORMOLENE® HB5502F HDPE兩者。在此類實施方式中，EQUISTAR® ALATHON® H5520提供了較高熔 體強度，這增加了發泡可能性，並且具有較小彎曲模量或脆性。FORMOLENE® HB5502F HDPE提供了分子量分佈的寬單峰多分散性指數並且最大化了經濟優勢。
在另一個實例中，一配製物包括約50%經電子束改性的EQUISTAR® ALATHON® H5520和約50% FORMOLENE® HB5502F HDPE。該組合提供了一材料，具有與一未經改性的HDPE樹脂相關的耐滴降性能力和一經電子束改性的長鏈支化HDPE的增加的熔體強度。取決於所希望特徵，兩種HDPE基體樹脂之間的HDPE基體樹脂百分比可以變化，例如以重量計25%/75%、30%/70%、35%/65%、40%/60%、45%/55%、50%/50%等的基體樹脂。在一實施方式中，一配製物包括三種HDPE基體樹脂。同樣，取決於所希望的特徵，三種HDPE共聚物的百分比可以變化，以重量計33%/33%/33%、30%/30%/40%、25%/25%/50%等的基體樹脂。
如在此揭露的聚合材料包括至少一種基體樹脂。在示意性實施方式中，至少一種基體樹脂可以是HDPE。一種基體樹脂的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將基體樹脂的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%以及99.9%的聚合層總配製物。配製物中基體樹脂的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露內。在一第一組範圍中，基體樹脂的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約25%到99.9%、85%到99.9%、90%到99.9%、95%到99.9%、98%到99.9%以及99%到99.9%的聚合層總配製物。在一第二組範圍中，基體樹脂的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約85%到99%、85%到98%、85%到95%以及85%到90%的聚合層總配製物。在一第三組範圍中，基體樹脂的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約90%到99%和95%到98%的總配製物。該等值和範圍中的每一者體現在實例1 到13中。在一實施方式中，基體樹脂可以是100%原始基體樹脂。在一實施方式中，基體樹脂可以是原始基體樹脂與再磨研基體樹脂的一混合物。舉例來說，基體樹脂可以是100%、90%、80%、75%、70%、60%、50%、40%、30%、25%、20%或10%原始基體樹脂，剩餘部分係一再磨研物。舉例來說，基體樹脂可以是50%原始HDPE和50%再磨研物。
術語聚合層係指一聚合單層、一多層材料中的聚合核心層或一多層材料中的非核心聚合層。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物可以進一步包括一種或多種成泡劑。成泡劑包括成核劑和發泡劑。一成核劑用以提供並且控制一熔融配製物內的成核位點以在擠出期間促進泡孔、氣泡或空隙在熔融配製物中的形成。一種發泡劑用以使泡孔在熔融材料中在成核位點生長。發泡劑可以單獨或與成核劑一起用於配製物中。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物可以包括一種或多種成泡劑。一成核劑的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將一成核劑的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%以及15%的聚合層總配製物。配製物中一物理成核劑的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，一物理成核劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到15%(w/w)、0.25%到15%、0.5%到15%、0.75%到15%、1%到15%、2%到15%、3%到15%、4%到15%以及5%到15%的聚合層總配製物。在一第二組範圍中，一成核劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到10%、0.25%到10%、0.5%到10%、0.75%到10%、1%到10%、2%到10%、3%到10%、4%到10%以及約5%到10%的聚合層總配製物。在一第三組範圍中，一成核劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到5%、0.25%到5%、0.5%到5%、0.75%到5%、1%到5%、1.5%到5%、2%到 5%、2.5%到5%、3%到5%、3.5%到5%、4%到5%以及4.5%到5%的聚合層總配製物。
成核劑意指提供位點以供泡孔在一熔融材料中形成的一化學或物理試劑。成核劑可以包括化學成核劑和物理成核劑。成核劑可以與被引入到擠出機的料斗中的配製物摻合。可替代地，成核劑可以添加到擠出機中的熔融樹脂混合物中。
適合物理成核劑具有合乎需要的粒度、縱橫比以及頂切性質。實例包括但不限於滑石、CaCO3、雲母以及前述中的至少兩者之混合物。一個代表性實例係Heritage Plastics HT6000基於線性低密度聚乙烯(LLDPE)之滑石濃縮物。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物可以包括一種或多種成泡劑。一物理成核劑的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將物理成核劑(如滑石)的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%以及7%的聚合層總配製物。配製物中一物理成核劑的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，一物理成核劑之範圍係以下範圍之一：約0%到7%(w/w)、0.1%到7%、0.25%到7%、0.5%到7%、0.75%到7%、1.0%到7%、1.25%到7%、1.5%到7%、1.75%到7%、2.0%到7%、2.25%到7%、2.5%到7%、3%到7%、4%到7%、5%到7%以及6%到7%的聚合層總配製物。在一第二組範圍中，一物理成核劑之範圍係以下範圍之一：約0%到6%、0%到5%、0%到4%、0%到3.0%、0%到2.5%、0%到2.25%、0%到2.0%、0%到1.75%、0%到1.5%、0%到1.25%、0%到1.0%、0%到0.75%以及0%到0.5%的聚合層總配製物。在一第三組範圍中，一物理成核劑之範圍係以下範圍之一：約0.1%到6%、0.5%到5%、1%到4%以及2%到3%的聚合層總配製物。在一實施方式中，配製物不具有滑石。
當達到一化學反應溫度時，適合化學成核劑分解以在熔融配製物中 產生泡孔。該等小泡孔充當成核位點以供較大泡孔從一物理發泡劑或其他類型的發泡劑生長。在一個實例中，化學成核劑係檸檬酸或一基於檸檬酸之材料。一個代表性實例係HYDROCEROLTM CF-40E(獲自科萊恩公司(Clariant Corporation))，它含有檸檬酸和一晶體成核劑。
一發泡劑係指作用以擴大成核位元點的一物理或化學材料(或材料組合)。發泡劑可以包括僅化學發泡劑、僅物理發泡劑、其組合或幾種類型之化學和物理發泡劑。發泡劑藉由在熔融配製物中在成核位點形成泡孔來作用以降低密度。發泡劑可以添加到擠出機中的熔融樹脂混合物中。
化學發泡劑係降解或反應以產生一氣體之材料。化學發泡劑可以是吸熱或放熱的。化學發泡劑典型地在某一溫度下降解以分解並且釋放氣體。化學發泡劑的一個實例係檸檬酸或基於檸檬酸之材料。一個代表性實例係HYDROCEROLTM CF-40E(獲自科萊恩公司)，它含有檸檬酸和一晶體成核劑。此處，檸檬酸在適當溫度下在熔融配製物中分解並且形成一氣體，該氣體向成核位點遷移並且使泡孔在熔融配製物中生長。如果存在充足化學發泡劑，那麼化學發泡劑可以充當成核劑和發泡劑兩者。然而，一化學發泡劑並不始終充當一成核劑。
在另一個實例中，化學發泡劑可以選自由以下項組成之群組：偶氮二甲醯胺；偶氮二異丁腈；苯磺醯肼；4,4-羥苯磺醯半卡肼；對甲苯磺醯半卡肼；偶氮二甲酸鋇；N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺；三肼基三；甲烷；乙烷；丙烷；正丁烷；異丁烷；正戊烷；異戊烷；新戊烷；氟甲烷；全氟甲烷；氟乙烷；1,1-二氟乙烷；1,1,1-三氟乙烷；1,1,1,2-四氟乙烷；五氟乙烷；全氟乙烷；2,2-二氟丙烷；1,1,1-三氟丙烷；全氟丙烷；全氟丁烷；全氟環丁烷；氯甲烷；二氯甲烷；氯乙烷；1,1,1-三氯乙烷；1,1-二氯-1-氟乙烷；1-氯-1,1-二氟乙烷；1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷；1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷；三氯單氟甲烷；二氯二氟甲烷；三氯三氟乙烷；二氯四氟乙烷；氯七氟丙烷；二氯六氟丙烷；甲醇； 乙醇；正丙醇；異丙醇；碳酸氫鈉；碳酸鈉；碳酸氫銨；碳酸銨；亞硝酸銨；N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺；N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺；偶氮二甲醯胺；偶氮雙異丁腈；偶氮環己腈；偶氮二胺基苯；偶氮二甲酸鋇；苯磺醯肼；甲苯磺醯肼；p,p'-氧基雙(苯磺醯肼)；二苯基碸-3,3'-二磺醯肼；疊氮化鈣；4,4'-二苯基二磺醯疊氮；對甲苯磺醯疊氮，以及其組合。
在本揭露的使用一化學發泡劑的一個方面，化學發泡劑可以被引入到被添加到料斗的材料配製物中。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物可以包括一種或多種化學發泡劑。一化學發泡劑的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將一種化學發泡劑的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約0%、0.1%、0.5%、0.75%、1%、1.5%、2%、3%、4%以及5%的聚合層總配製物。配製物中一物理成核劑的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，一物理成核劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到5%(w/w)、0.25%到5%、0.5%到5%、0.75%到5%、1%到5%、1.5%到5%以及2%到5%的聚合層總配製物。在一第二組範圍中，一成核劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到2%、0.25%到2%、0.5%到2%、0.75%到2%、1%到2%以及1.5%到2%的總配製物。在一第三組範圍中，一成核劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到1%、0.25%到1%、0.5%到1%以及0.75%到1%的聚合層總配製物。
一物理發泡劑的一個實例係氮氣(N2)。N2以一超臨界流體形式經由擠出機中的一個端口泵送到熔融配製物中。具有懸浮的N2的熔融材料然後經由一模具離開擠出機，在該模具中存在一壓降。由於發生壓降，因此N2從懸浮液中向成核位點移動，泡孔在該等成核位點中生長。過量氣體在擠出之後吹出，剩餘氣體陷留在擠出物中形成的泡孔中。物理發泡劑的其 他適合實例包括但不限於二氧化碳(CO2)、氦氣、氬氣、空氣、戊烷、丁烷或前述的其他烷烴混合物等。在一示意性實例中，一物理發泡劑可以按約0.02磅/小時到約1.3磅/小時的速率引入。在另一個示意性實例中，物理發泡劑可以按約0.03磅/小時到約1.25磅/小時之速率引入。在另一個示意性實例中，物理發泡劑可以按約0.03到約0.15磅/小時之速率引入。在再又另一個示意性實例中，物理發泡劑可以按約0.05磅/小時到約0.15磅/小時之速率引入。
在本揭露的一個方面，至少一種滑爽劑可以併入到配製物中以說明增加製造速率。滑爽劑(也稱為一加工助劑)係用以描述在轉化期間和之後被添加到一配製物以向聚合物提供表面潤滑的一類一般材料的術語。滑爽劑還可以減少或消除模具流涎。滑爽劑的代表性實例包括脂肪醯胺或脂肪酸，如但不限於芥酸醯胺和油酸醯胺。在一個示例性方面，可以使用來自油烯基(單不飽和C-18)到二十二碳烯基(單不飽和C-22)的醯胺。一種滑爽劑的其他代表性實例包括低分子量醯胺和氟彈性體。可以使用兩種或更多種滑爽劑的組合。滑爽劑可以按一母料球粒形式提供並且與樹脂配製物摻合。一適合滑爽劑的一個實例係Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物可以包括一種或多種滑爽劑。一滑爽劑的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將一滑爽劑的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約0%、0.1%、0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%、1.75%、2%、2.25%、2.5%、2.75%以及3%的聚合層總配製物。配製物中一滑爽劑的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一個第一組範圍中，一滑爽劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0%到3%(w/w)、0.1%到3%、0.25%到3%、0.5%到3%、0.75%到3%、1%到3%、1.25%到3%、1.5%到3%、1.75%到3%、2%到3%、2.25%到3%以及2.5%到3%的聚合 層總配製物。在一第二組範圍中，一滑爽劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0%到2.5%、0%到2.25%、0%到2%、0%到1.75%、0%到1.5%、0%到1.25%、0%到1%、0%到0.75%以及0%到0.5%的聚合層總配製物。在一第三組範圍中，一滑爽劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到2.5%、0.25%到2.25%、0.5%到2%、0.75%到1.75%以及1%到1.5%的總配製物。在一個實施方式中，配製物不具有一種滑爽劑。
在本揭露的另一個方面，一衝擊改性劑可以併入到一配製物中以最小化絕熱多孔非芳香族聚合材料當經歷一衝擊(如下落測試)時的壓裂。一適合衝擊改性劑的一個代表性實例係DOW® AFFINITYTM PL 1880G聚烯烴塑性體。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物可以包括一種或多種著色劑。一著色劑的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將一著色劑的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約0%、0.1%、0.25%、0.5%、0.75%、1%、2%、3%以及4%的聚合層總配製物。配製物中一著色劑的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，一著色劑的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0%到4%(w/w)、0.1%到4%、0.25%到4%、0.5%到4%、0.75%到4%、1%到4%、1.25%到4%、1.5%到4%、1.75%到4%、2%到4%、2.25%到4%、2.5%到4%以及3%到4%的聚合層總配製物。在一第二組範圍中，一著色劑範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0%到3%、0%到2.5%、0%到2.25%、0%到2%、0%到1.75%、0%到1.5%、0%到1.25%、0%到1%、0%到0.75%以及0%到0.5%的聚合層總配製物。在一第三組範圍中，一著色劑範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0.1%到3.5%、0.5%到3%、0.75%到2.5%以及1%到2%的總配製物。在一實施方式中，配製物不具有著色劑。
一種根據本揭露的材料配製方法使用一基於聚乙烯的配製物來製造 一絕熱多孔非芳香族聚合材料條帶。將根據基於聚乙烯的材料的原材料重力饋送到一擠出機的筒管中，將該原材料在該筒管中加熱以產生一熔融材料。然後將一成泡劑引入到熔融材料中，隨後擠出。隨著熔融材料離開擠出機，泡孔在熔融材料中成核，並且熔融材料膨脹並且冷卻以形成一種絕熱多孔非芳香族聚合材料薄片。
一根據本揭露製造的絕熱多孔非芳香族聚合材料可以被成形以製造一絕熱杯子或絕熱容器。在另一個示意性實例中，絕熱多孔非芳香族聚合材料產生一單層管或單層型坯，該單層管或單層型坯被吹塑以形成一絕熱容器(例如瓶子)。在一個實施方式中，一單層發泡瓶子進一步包括一擠出的第二層(即表層)。在示意性實施方式中，一第二層可以是線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中等密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯均聚物、聚丙烯耐衝擊共聚物、聚丙烯無規聚合物、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)。
在一實例中，一多層容器包括一核心層和至少一個非核心層。在一示意性實例中，一核心層夾在一內部聚合層與一外部聚合層之間。在一實例中，多層容器的每一層(核心和非核心層)包括至少一種HDPE基體樹脂。在一實施方式中，一非核心層可以包括纖維。一適合纖維可以是加強聚烯烴配製物以向材料提供例如較高硬度並且在擠出或吹塑製程期間更好地饋送和處理的一合成纖維。用於一聚合層的一種適合纖維包括一基於礦物質的合成纖維，如Hyperform® HPR-803i(美利肯公司(Milliken & Co.)，斯帕坦堡(Spartanburg)，南卡羅來納州(SC))。在一實施方式中，一個或多個非核心聚合層包括纖維。在一示意性實施方式中，一多層容器在一個外部聚合層中具有纖維，但一內部聚合層並不包括纖維。在一示意性實例中，一種多層容器係一種瓶子，具有a)一核心層，包含HDPE、一化學發泡劑以及滑石；b)一外部聚合層，包含HDPE、一著色 劑以及纖維；以及c)一內部聚合層，包含HDPE和纖維。在一實施方式中，多層瓶子具有約0.4g/cm3到約0.5g/cm3的密度。
用以製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的非核心層可以包括纖維。纖維的量可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。將纖維的量選擇為以下值之一屬於本揭露範圍內：以重量百分比計約5%、10%、15%、20%以及25%的層。層中纖維的量屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，纖維的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0%到25%(w/w)、5%到25%、10%到25%、15%到25%以及20%到25%的總層。在一第二組範圍中，纖維的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約0%到25%、0%到20%、0%到15%、0%到10%以及0%到5%的總層。在一第三組範圍中，纖維的範圍係以下範圍之一：以重量百分比計約5%到20%、5%到15%、5%到10%、10%到20%以及10%到15%的總層。在一實施方式中，非核心層不具有纖維。
在一實施方式中，絕熱多孔非芳香族聚合材料定位於一內部聚合層與一外部聚合層之間並且連接到其以製造一種多層管。舉例來說，多層管可以是一瓶子。管的密度可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。管的密度屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，密度係以下範圍之一：約0.5g/cm3到0.92g/cm3、0.6g/cm3到0.92g/cm3、0.65g/cm3到0.92g/cm3、0.7g/cm3到0.92g/cm3、0.75g/cm3到0.92g/cm3、0.8g/cm3到0.92g/cm3、0.85g/cm3到0.92g/cm3以及0.9g/cm3到0.92g/cm3。在一第二組範圍中，密度係以下範圍之一：約0.5g/cm3到0.9g/cm3、0.6g/cm3到0.9g/cm3、0.65g/cm3到0.9g/cm3、0.7g/cm3到0.9g/cm3、0.75g/cm3到0.9g/cm3、0.8g/cm3到0.9g/cm3以及0.85g/cm3到0.9g/cm3。在一第三組範圍中，密度係以下範圍之一：約0.6g/cm3到0.85g/cm3、0.65g/cm3到0.8g/cm3以及0.7g/cm3到0.75g/cm3。
在一實施方式中，絕熱多孔非芳香族聚合材料定位於一內部聚合層與一外部聚合層之間並且連接到其以製造一多層型坯。多層型坯密度可以是幾個不同值之一或屬於幾個不同範圍之一。多層型坯的密度屬於許多不同範圍之一屬於本揭露範圍內。在一第一組範圍中，密度係以下範圍之一：約0.4g/cm3到0.8g/cm3、0.45g/cm3到0.8g/cm3、0.5g/cm3到0.8g/cm3、0.55g/cm3到0.8g/cm3、0.6g/cm3到0.8g/cm3、0.65g/cm3到0.8g/cm3、0.7g/cm3到0.8g/cm3以及0.75g/cm3到0.8g/cm3。在一第二組範圍中，多層型坯的密度係以下範圍之一：約0.4g/cm3到0.75g/cm3、0.4g/cm3到0.7g/cm3、0.4g/cm3到0.65g/cm3、0.4g/cm3到0.6g/cm3、0.4g/cm3到0.55g/cm3、0.4g/cm3到0.5g/cm3以及0.4g/cm3到0.45g/cm3。在一第三組範圍中，多層型坯的密度係以下範圍之一：約0.45g/cm3到0.7g/cm3、0.5g/cm3到0.65g/cm3以及0.55g/cm3到0.6g/cm3。密度根據實例14中概述的密度測試程序進行測定。
在一實施方式中，一輸送量系統包括一多型坯滴降。舉例來說，一擠出生產線以單一生產線開始並且然後分成2個、3個、4個、5個或更多個生產線用於多個型坯滴降。在一實施方式中，用於擠出流的RPM以一具體水平(例如48RPM)開始並且均勻分成2個(例如每一個24RPM)、3個(例如每一個16RPM)、4個(每一個12RPM)或更多個分裂RPM的多型坯滴降。一更有效輸出可以藉由將擠出流分成多個型坯滴降流來實現。因此，一實施方式包括一系統，包含分成多個型坯流的一種擠出流。在一實施方式中，系統提供多個發泡型坯滴降。將擠出生產線分成多個型坯滴降的這種系統可以製造發泡瓶子。在一實施方式中，發泡瓶子具有如在此所述的密度。
容器(例如瓶子)可以經歷一下落測試以測定容器耐受自由下落衝擊力的能力。不藉由下落測試的容器不適用於商業應用。在一示意性實施方式中，絕熱多孔非芳香族聚合材料連接並且定位在兩個聚合層之間以形 成一種多層型坯。然後將多層型坯例如經由吹塑成形為一容器。然後將容器用水填充並且用例如一蓋子隔離。然後將樣品容器保持在約73華氏度(22.8攝氏度)和約50%相對濕度下。然後使經填充的加蓋的容器經歷以下下落測試程序：(a)使經填充的加蓋的容器定位在一硬質表面(如混凝土或瓷磚)上方約五英尺處；(b)然後使經填充的加蓋的容器定向以使得經填充的加蓋的容器的底部被安排成與硬質表面成實質上平行關係地放置；(c)使十個經填充的加蓋的容器中的每一者下落；(d)在衝擊後，檢查每個經填充的加蓋的容器的壁上造成水從瓶子中洩漏出的任何破裂或碎裂；以及(e)將在下落測試之後展示出任何洩漏跡象的瓶子的總數計數為失效。
一種製造如在此所述的容器或型坯之方法包括擠出或吹塑在此所述的配製物中的任一者。
在一示意性實施方式中，一用於製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物包括98% HDPE、0.5%化學發泡劑(CBA)以及1.5%成核劑(例如滑石)。配製物可以用以製造一材料，該材料係a)形成一容器或型坯的一單層或b)一多層容器或型坯中的核心層。在一示意性多層實施方式中，98% HDPE、0.5% CBA以及1.5%成核劑的一核心層可以夾在至少一個內部聚合層與至少一個外部聚合層之間。一示意性外部聚合層包括i)80% HDPE，ii)5%著色劑，以及iii)15%纖維。一示意性內部聚合層包括85% HDPE和15%纖維。
在一個示意性實施方式中，一用於製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物包括98.75% HDPE、0.75%化學發泡劑(CBA)以及0.2%成核劑(例如滑石)。
在一示意性實施方式中，一用於製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物包括98% HDPE和2.0%化學發泡劑(CBA)。
在一示意性實施方式中，一用於製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的 配製物包括96.5% HDPE、0.5%化學發泡劑(CBA)、2%滑爽劑以及1%著色劑。
在一示意性實施方式中，一用於製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物包括95% HDPE、1.5%化學發泡劑(CBA)、2%滑爽劑、0.5%成核劑(例如滑石)以及1%著色劑，其中95%係兩種獨立HDPE樹脂之50%/50%摻合物。因此，每種HDPE樹脂以重量百分比計是聚合層總配製物的47.5%。
在一示意性實施方式中，一用於製造絕熱多孔非芳香族聚合材料的配製物包括82.54% HDPE、0.62%化學發泡劑(CBA)、2.49%滑爽劑、11.16%成核劑(例如滑石)以及3.19%著色劑。
可隨意地可以併入一種或多種額外組分和添加劑，如但不限於著色劑(如但不限於二氧化鈦)和混合再磨研物。
實例1
配製和擠出
DOW® DOWLEXTM IP 41 HDPE用作聚乙烯基體樹脂。將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為一發泡劑的N2摻合。添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一滑爽劑並且添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。百分比係約：
將HDPE、成核劑、滑爽劑以及著色劑添加到一擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一種熔融材料。然後將發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.092 lbs/hr N2
將N2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一型坯。還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位于其間以形成一種多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配以形成具有約0.480克/立方釐米的密度的一種多層型坯。然後將多層型坯吹塑以建立具有約0.695克/立方釐米的密度的一絕熱容器。
實例2
配製和擠出
DOW® DOWLEXTM IP 41 HDPE用作聚乙烯基體樹脂。將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石、作為另一種成核劑的HYDROCEROL® CF 40E以及作為一發泡劑的N2摻合。添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一滑爽劑並且添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。百分比係約：
將HDPE、成核劑、滑爽劑以及著色劑添加到一擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一熔融材料。然後將發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.092 lbs/hr N2
將N2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一型坯。 還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位于其間以形成一種多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配並且吹塑以建立絕熱容器。絕熱容器具有約0.770克/立方釐米的密度。
實例3
配製和擠出
DOW® DOWLEXTM IP 41 HDPE用作聚乙烯基體樹脂。將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石、作為另一種成核劑的HYDROCEROL® CF 40E以及作為一發泡劑的N2摻合。添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一滑爽劑並且添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。百分比係約：
將HDPE、成核劑、滑爽劑以及著色劑添加到一擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一熔融材料。然後將發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.092 lbs/hr N2
將N2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一型坯。還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位于其間以形成一種多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配並且吹塑以建立絕熱容器。絕熱容器具有約0.750克/立方釐米的密度。
實例4
配製和擠出
DOW® DOWLEXTM IP 41 HDPE用作聚乙烯基體樹脂。將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為一發泡劑的CO2摻合。添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一滑爽劑並且添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。百分比係約：
將HDPE、成核劑、滑爽劑以及著色劑添加到一擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一熔融材料。然後將發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.09 lbs/hr CO2
將CO2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一種型坯。還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位於其間以形成一多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配並且吹塑以建立絕熱容器。絕熱容器具有約0.794克/立方釐米的密度。
實例5
配製和擠出
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚 物用作聚乙烯基體樹脂。將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E、作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石以及作為一發泡劑的N2摻合。百分比係約：
將HDPE和成核劑添加到一擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一熔融材料。然後將發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.125 lbs/hr N2
將N2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一型坯。還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位於其間以形成一多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配以形成具有約0.399克/立方釐米的密度的一多層型坯。然後將多層型坯吹塑以建立具有約0.610克/立方釐米的密度的一絕熱容器。
實例6
配製和測試結果
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物用作聚乙烯基體樹脂。向該聚乙烯基體樹脂中添加一種或多種成核劑，如HYDROCEROL® CF 40E、Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石或Heritage Plastics HT4HP。另外，添加N2或CO2作為一發泡劑。此外，在一些實例中，添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一滑爽劑 並且添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。不同配製物和產生的多層型坯和絕熱容器密度如下展示在表1中。
實例7
配製和測試結果
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物用作聚乙烯基體樹脂。向該聚乙烯基體樹脂中添加作為成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石。另外，添加N2作為一發泡劑。百分比係約： 0.3% Heritage Plastics HT6000 LLDPE基滑石濃縮物
將HDPE和成核劑添加到一個擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一熔融材料。然後將一種發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.12 lbs/hr N2
將N2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一型坯。還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位于其間以形成一多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配以形成具有約0.407克/立方釐米的密度的一種多層型坯。然後將多層型坯吹塑以建立具有約0.577克/立方釐米的密度的一絕熱容器。
實例8
配製和擠出
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物和EQUISTAR® ALATHON® H5520 HDPE共聚物用作聚乙烯基體樹脂。將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石以及作為一發泡劑的N2摻合。添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一種滑爽劑並且添加COLORTECH® 11933-19作為一種著色劑。百分比係約： 1.0% COLORTECH® 11933-19氧化鈦著色劑
將HDPE、成核劑、滑爽劑以及著色劑添加到一擠出機料斗並且摻合以提供一配製物。然後將配製物在擠出機中加熱以形成一熔融材料。然後將發泡劑以約以下的速率添加到熔融材料：0.12 lbs/hr N2
將N2注入到熔融材料中以使熔融材料膨脹並且降低絕熱多孔非芳香族聚合材料的密度。然後將產生的混合物通過一模頭擠出以建立一型坯。還將內部和外部聚合層擠出以將絕熱多孔非芳香族聚合材料定位于其間以形成一多層型坯，然後將該多層型坯吹塑以形成絕熱容器。
測試結果
使絕熱多孔非芳香族聚合材料與內部和外部聚合層相配以形成具有約0.396克/立方釐米的密度的一多層型坯。然後將多層型坯吹塑以建立具有約0.519克/立方釐米的密度的一絕熱容器。
實例9
配製和測試結果
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物和EQUISTAR® ALATHON® H5520 HDPE共聚物用作聚乙烯基體樹脂。聚乙烯基體樹脂以配製物的從約23.875%到約74.925%的不同百分比使用。將聚乙烯基體樹脂與作為一種成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石以及作為一發泡劑的CO2或N2摻合。發泡劑以約0.3 lbs/hr到約1.25 lbs/hr之間的水平使用。添加Ampacet 102823加工助劑PE MB LLDPE作為一滑爽劑並且添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。在一些實例中，添加DOW® AFFINITYTM PL 1880G聚烯烴彈性體到配製物中作為一衝擊改性劑。不同配製物和產生的多層型坯和絕熱容器密度如下展示在表2中。
表2. 不同絕熱多孔非芳香族聚合材料配製物產生不同多層型坯和絕熱容
實例10
配製和測試結果
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物用作聚乙烯基體樹脂。聚乙烯基體樹脂以配製物的從約97.95%到約100%之不同百分比使用。在一些實例中，將聚乙烯基體樹脂與作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石以及作為一發泡劑的N2摻合。發泡劑以約0.05 lbs/hr到約0.15 lbs/hr之間的水平使用。在一些實例中，添加COLORTECH® 11933-19作為一著色劑。不同配製物和產生的多層型坯和絕熱容器密度如下展示在表3中。
實例11
配製和測試結果
瓶子由99.4wt%作為聚乙烯基體樹脂的FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物與0.1wt%作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和0.5wt%作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石、與0.04 lbs/hr的N2發泡劑摻合而形成。產生的瓶子和型坯係一單一層(即單層)。產生的單層型坯和單層容器密度在不同製程條件下展示。
實例12
配製和測試結果
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物用作聚乙烯基體樹脂。聚乙烯基體樹脂以配製物的99.4wt%使用。聚乙烯基體係或者100%原始HDPE(即對照)或者原始HDPE與再磨研物的一種組合。再磨研物係根據實例11製造的一泡沫瓶子被碾碎並且然後放回到系統中。將聚乙烯基體樹脂與0.1wt%作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和0.5wt%作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石以及作為一發泡劑的N2摻合。發泡劑以約0.04 lbs/hr使用。不同配製物和產生的單層型坯和絕熱容器密度如下展示在表5中。
用再磨研物作為基體聚乙烯的一部分製造的瓶子維持約80%的密度。
如緊靠的上文所描述製造的另一組瓶子，例外之處係再磨研物係一種第2遍再磨研物。
即使在第2遍再磨研物的情況下，瓶子特徵也與用原始HDPE製造的瓶子的特徵非常類似。
實例13
RPM對瓶子形成的作用
FORMOSA PLASTICS® FORMOLENE® HB5502F HDPE己烯共聚物用作聚乙烯基體樹脂，是約99.4%。將聚乙烯基體樹脂與0.1%作為一成核劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT6000 LLDPE滑石以及作為一發泡劑的N2摻合。發泡劑以約0.04 lbs/hr使用。在不同RPM下加工此配製物以製造瓶子。因此，該等不同運行的瓶子形成中的唯一變數係輸送量系統之RPM。
改變輸送量系統中的RPM對瓶子和型坯特徵產生變化。舉例來說，較高RPM產生一較高密度型坯和較高密度瓶子。因此，在輸送量系統中使用一較低RPM產生較低密度瓶子。儘管該等系統使用一單一滴降，但這顯示一種多型坯滴降系統係可能的。舉例來說，一輸送量系統可以以一具體RPM(例如48RPM)開始用於擠出流並且然後分成較低RPM下的多個型坯流。在一示意性實例中，一種擠出流可以以48RPM開始並且分成4個在12RPM下運行的型坯滴降流。這將產生一種製造瓶子的更有效之發泡系統。
實例14
密度測量
此實例展示用以測量經填充的和未填充的聚合物部分的密度之測試。
程序
藉由圖1中所展示的未組裝的設備來測定密度。儘管圖1中未展示，但該設備還包括用以測量懸浮液液體溫度的一溫度計。一懸浮液液體係具有低於待測量的樣品的密度之密度的一流體。樣品必須沈沒在懸浮液流體中以測定樣品密度。水具有1g/cm3的密度，因此大多數未填充的聚合物需要一些其他懸浮液流體，如異丙醇，密度=0.8808g/cm3。還使用一梅特勒AT400天平(梅特勒-托萊多有限責任公司(Mettler-Toledo LLC)，哥倫布(Columbus)，俄亥俄州(OH))。
測量一經石灰石填充的HDPE瓶子的密度。在將天平稱皮重為零之後，將乾燥固體樣品在將其放在梅特勒天平的杯子中之後稱重。乾重係0.3833公克。在稱重乾燥樣品並且隨後從杯子移除樣品之後，將天平再次稱皮重。將樣品從杯子移出並且放在懸浮液流體中的寶石支座上。將樣品稱重，提供具有一個負數值(-0.3287g)的重量。將數值轉換為其絕對值(0.3287g)，正值係樣品浮力。藉由用乾重(0.3833g)除以樣品浮 力(0.3287g)乘以懸浮液流體密度(0.8808g/cc)計算樣品密度，它等於1.0272g/cc。
實例15
配製和測試結果
Marlex® HHM 5502BN HDPE己烯共聚物(雪佛龍菲利浦化學公司，伍德蘭茲，德克薩斯州)用作核心層中的聚乙烯基體樹脂。聚乙烯基體樹脂以配製物的從約98%到約100%的不同百分比使用。在一些實例中，將聚乙烯基體樹脂與在所有非對照樣品中作為一化學發泡劑的HYDROCEROL® CF 40E和作為另一種成核劑的Heritage Plastics HT4HP滑石以及作為一發泡劑的N2摻合。發泡劑以約11kg/hr使用。不同配製物和產生的多層型坯和絕熱容器密度如下展示在表8及表9中。
擠出的材料係一種多層材料，其中核心層夾在一外部與內部聚合層之間。外部和內部層包含不同量的Marlex® HHM 5502BN HDPE己烯共聚物(雪佛龍菲利浦)。外部聚合層還包括5wt%著色劑(COLORTECH® 11933-19氧化鈦)。內部聚合層不包括一著色劑。配製物的一些實施方式包括包含一加固纖維(Hyperform® HPR-803i，美利肯公司，斯帕坦堡，南卡羅來納州)的內部和/或外部聚合層。

Claims (58)

  1. 一種用於形成絕熱多孔非芳香族聚合材料之配製物，包含(a)至少一種高密度聚乙烯(HDPE)基體樹脂和(b)一化學發泡劑。
  2. 如請求項1之配製物，其中該HDPE係一單峰HDPE。
  3. 如請求項1之配製物，其中該HDPE根據ASTM D1238具有至少約0.25g/10min之熔體流動指數。
  4. 如請求項1之配製物，其中該HDPE係一高熔體強度HDPE。
  5. 如請求項2之配製物，其中該單峰HDPE係一己烯共聚物。
  6. 如請求項1之配製物，其中該HDPE經電子束改性。
  7. 如請求項1之配製物，其中該HDPE係長鏈分支HDPE。
  8. 如請求項1之配製物，其中該HDPE基體樹脂係約85wt%到99.9wt%。
  9. 如請求項1之配製物，其中該HDPE基體樹脂係約85wt%到95wt%。
  10. 如請求項1之配製物，其中該HDPE基體樹脂係約85wt%到90wt%。
  11. 如請求項1之配製物，其中該HDPE基體樹脂係約10%到100%原始HDPE。
  12. 如請求項1之配製物，其中該化學發泡劑係檸檬酸或一基於檸檬酸之材料。
  13. 如請求項1之配製物，其中該化學發泡劑選自由以下項組成之群組：偶氮二甲醯胺；偶氮二異丁腈；苯磺醯肼；4,4-羥苯磺醯半卡肼；對甲苯磺醯半卡肼；偶氮二甲酸鋇；N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺；三肼基三；甲烷；乙烷；丙烷；正丁烷；異丁烷；正戊烷；異戊烷；新戊烷；氟甲烷；全氟甲烷；氟乙烷；1,1-二氟乙烷；1,1,1-三氟乙烷；1,1,1,2-四氟乙烷；五氟乙烷；全氟乙烷；2,2-二氟丙烷；1,1,1-三氟丙烷；全氟丙烷；全氟丁烷；全氟環丁烷；氯 甲烷；二氯甲烷；氯乙烷；1,1,1-三氯乙烷；1,1-二氯-1-氟乙烷；1-氯-1,1-二氟乙烷；1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷；1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷；三氯單氟甲烷；二氯二氟甲烷；三氯三氟乙烷；二氯四氟乙烷；氯七氟丙烷；二氯六氟丙烷；甲醇；乙醇；正丙醇；異丙醇；碳酸氫鈉；碳酸鈉；碳酸氫銨；碳酸銨；亞硝酸銨；N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺；N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺；偶氮二甲醯胺；偶氮雙異丁腈；偶氮環己腈；偶氮二胺基苯；偶氮二甲酸鋇；苯磺醯肼；甲苯磺醯肼；p,p'-氧基雙(苯磺醯肼)；二苯基碸-3,3'-二磺醯肼；疊氮化鈣；4,4'-二苯基二磺醯疊氮；對甲苯磺醯疊氮，以及其組合。
  14. 如請求項1之配製物，其中該化學發泡劑係反應或分解以釋放氣體的一化學發泡劑。
  15. 如請求項1之配製物，其中該化學發泡劑係約0.1wt%到2wt%。
  16. 如請求項1之配製物，其中該化學發泡劑係約0.1wt%到1wt%。
  17. 如請求項1之配製物，其中該化學發泡劑係約0.1wt%到0.5wt%。
  18. 如請求項1之配製物，進一步包含一物理發泡劑。
  19. 如請求項18之配製物，進一步包含一成核劑。
  20. 如請求項19之配製物，其中該成核劑選自由以下項組成之群組：滑石、CaCO3、雲母以及前述中的至少兩者之混合物。
  21. 如請求項19之配製物，其中該成核劑係約0.1wt%到15wt%。
  22. 如請求項19之配製物，其中該成核劑係約0.1wt%到7wt%。
  23. 如請求項19之配製物，其中該配製物不具有滑石。
  24. 如請求項1之配製物，其中該配製物不具有滑石。
  25. 如請求項18之配製物，其中該發泡劑係以一加壓液體形式引入的至少一種氣體。
  26. 如請求項25之配製物，其中該發泡劑係至少一種選自由以下項組成 之群組之氣體：二氧化碳、氮氣、氦氣、氬氣、空氣、戊烷、丁烷或其他烷烴以及其混合物。
  27. 如請求項1之配製物，進一步包含一滑爽劑。
  28. 如請求項27之配製物，其中該滑爽劑係至少一種脂肪酸或基於脂肪酸之材料。
  29. 如請求項28之配製物，其中該滑爽劑選自由以下項組成之群組：芥酸醯胺、油酸醯胺以及其混合物。
  30. 如請求項27之配製物，其中該滑爽劑係一低分子量醯胺或氟彈性體。
  31. 如請求項27之配製物，其中該滑爽劑係約0wt%到3wt%。
  32. 如請求項27之配製物，其中該滑爽劑係約2wt%。
  33. 如請求項1之配製物，進一步包含一著色劑。
  34. 如請求項33之配製物，其中該著色劑係約0wt%到4wt%。
  35. 如請求項33之配製物，其中該著色劑係約1wt%。
  36. 如請求項1之配製物，進一步包含一第二HDPE基體樹脂。
  37. 如請求項36之配製物，進一步包含一第三HDPE基體樹脂。
  38. 如請求項1之配製物，其中該基體樹脂係100%原始HDPE。
  39. 如請求項36之配製物，其中該等基體樹脂係100%原始HDPE。
  40. 如請求項36之配製物，其中該第二HDPE基體樹脂包含再磨研基體樹脂。
  41. 如請求項40之配製物，其中該基體樹脂包含50%原始HDPE和50%再磨研基體樹脂。
  42. 一種絕熱容器，包括包含如請求項1之配製物之聚合材料。
  43. 如請求項42之絕熱容器，其中該容器係一杯子或瓶子。
  44. 如請求項42之容器，其中該材料係一單層。
  45. 如請求項44之容器，進一步包含至少一個第二聚合層。
  46. 如請求項45之容器，其中該第二層選自由以下項組成之群組：線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中等密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯均聚物、聚丙烯耐衝擊共聚物、聚丙烯無規聚合物、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚氯乙烯(PVC)。
  47. 如請求項45之容器，其中至少一個聚合層包含纖維。
  48. 一種形成絕熱容器的方法，包括吹塑一包含如請求項1之材料之管或型坯。
  49. 如請求項48之方法，其中該材料係一單層。
  50. 一種多層管，包含連接到一內部聚合層和一外部聚合層的如請求項1之材料，其中該材料在該內部與該外部聚合層之間。
  51. 如請求項50之多層管，其中該管具有約0.5g/cm3到0.92g/cm3的密度。
  52. 一種多層型坯，包含連接到一內部聚合層和一外部聚合層的如請求項1之材料，其中該材料在該內部與該外部聚合層之間。
  53. 如請求項52之多層型坯，其中該型坯具有約0.4g/cm3到0.8g/cm3的密度。
  54. 一種製造絕熱容器的方法，包括在一輸送量系統中擠出一聚合材料，該輸送量系統以一單一擠出生產線開始，其中該單一擠出生產線分成多於一個擠出生產線用於多型坯滴降。
  55. 如請求項54之方法，其中該多於一個擠出生產線係2個、3個或4個擠出生產線。
  56. 一種用於形成絕熱多孔非芳香族聚合材料之配製物，包含(a)至少一種高熔體強度高密度聚乙烯(HDPE)基體樹脂；(b)一化學發泡劑；以及(c)一成核劑。
  57. 一種用於形成絕熱多孔非芳香族聚合材料之配製物，包含(a)至少一 種高熔體強度高密度聚乙烯(HDPE)基體樹脂；(b)一化學發泡劑；以及(c)一滑爽劑。
  58. 一種用於形成絕熱多孔非芳香族聚合材料之配製物，包含(a)至少一種高熔體強度高密度聚乙烯(HDPE)基體樹脂和(b)約0到2wt%的一化學發泡劑。
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